DE102012210376A1 - Method for determining artificial orthoimages of earth's surface, involves assigning predetermined pictorial material to amount of vegetation types suitable to respective vegetation type pictorial - Google Patents

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Abstract

The method involves determining a node coordinate map grip (N) for a predetermined country surface. A vegetation type is determined from a predetermined amount of vegetation types dependent on a node attribute for a respective lattice node (K) of the node coordinate map grid for a predetermined vegetation layer. Pixel values for one or multiple portions of pixels of the orthoimages are determined dependently from the determined vegetation type. A predetermined pictorial material is assigned to an amount of vegetation types suitable to the respective vegetation type pictorial. An independent claim is also included for a device for determining artificial orthoimages.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln eines künstlichen Orthobildes.The invention relates to a method and a device for determining an artificial ortho-image.

Ein Orthofoto ist eine verzerrungsfreie und maßstabsgetreue Abbildung der Erdoberfläche, die durch photogrammetrische Verfahren aus Luft- oder Satellitenbildern abgeleitet wird. Reale Orthofotos werden zunehmend für Kartendarstellungen in Navigationseinrichtungen genutzt. Hierbei werden Navigationskarten mit Orthofotos zur detaillierten Darstellung und Orientierung ergänzt. Diese Kartendarstellung nutzt überwiegend eine überlagerte Darstellung, bei der eine eigentliche Navigationskarte dem Orthofoto überlagert angezeigt wird.An orthophoto is a distortion-free and true-to-scale mapping of the Earth's surface, derived from aerial or satellite images by photogrammetric techniques. Real orthophotos are increasingly used for map display in navigation devices. Here, navigation maps are supplemented with orthophotos for detailed presentation and orientation. This map display uses predominantly a superimposed representation in which an actual navigation map is superimposed on the orthophoto.

Die Aufgabe, die der Erfindung zu Grunde liegt, ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln eines künstlichen Orthobildes zu schaffen, das beziehungsweise die eine einfache und somit kostengünstige Bereitstellung solch eines künstlichen Orthobildes ermöglicht.The object on which the invention is based is to provide a method and a device for determining an artificial ortho-image, which enables a simple and thus cost-effective provision of such an artificial ortho-image.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The object is solved by the features of the independent claims. Advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims.

Die Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren und eine korrespondierende Vorrichtung zum Ermitteln eines künstlichen Orthobildes mit einer vorgegebenen Anzahl von Bildpunkten. Hierbei wird ein Knotengitternetz ermittelt für eine vorgegebene Landfläche, wobei jedem Gitterknoten des Knotengitternetzes geografische Koordinaten und zumindest ein Knotenattribut zugeordnet sind, das repräsentativ ist für ein vorgegebenes Klima und/oder für eine vorgegebene Klimazone und/oder eine vorgegebene Ökozone und/oder für eine vorgegebene Landnutzung und/oder für einen vorgegebenen Hörtenbereich. Für den jeweiligen Gitterknoten wird für zumindest eine vorgegebene Vegetationsschicht ein Vegetationstyp aus einer vorgegebenen Menge an Vegetationstypen ermittelt abhängig von dem zumindest einen Knotenattribut. Ferner werden Bildpunktwerte für zumindest einen Teil der Bildpunkte des Orthobildes ermittelt abhängig von den ermittelten Vegetationstypen der Gitterknoten, wobei den Vegetationstypen der Menge jeweils ein vorgegebenes Bildmaterial zugeordnet ist, das geeignet ist, den jeweiligen Vegetationstyp bildhaft abzubilden.The invention is characterized by a method and a corresponding device for determining an artificial ortho-image with a predetermined number of pixels. Here, a node grid is determined for a given land area, wherein each grid node of the node grid network geographic coordinates and at least one node attribute are assigned, which is representative of a given climate and / or for a given climate zone and / or a predetermined eco zone and / or for a given Land use and / or for a given Hörtenbereich. For the respective grid node, a vegetation type from a predefined set of vegetation types is determined for at least one predefined vegetation layer as a function of the at least one node attribute. Furthermore, pixel values for at least a part of the pixels of the orthoimage are determined as a function of the determined vegetation types of the lattice nodes, wherein the vegetation types of the set are each assigned a predefined image material which is suitable for picturing the respective vegetation type.

Die so ermittelten Bildpunktwerte des Orthobildes können signalisiert werden, insbesondere optisch signalisiert werden mittels einer geeignet ausgebildeten Anzeigeeinheit. Abhängig von den ermittelten Bildpunktwerten können zu signalisierende weitere Bildpunktwerte ermittelt werden. Das Orthobild kann ein zweidimensionales Bild oder eine dreidimensionale Szene darstellen. Das Bildmaterial kann eine Farbe und/oder eine zweidimensionale Textur und/oder ein räumliches Modell umfassen, das ein Objekt und dessen Materialeigenschaften, Lichtquellen sowie die Position und Blickrichtung eines Betrachters charakterisiert.The thus determined pixel values of the ortho-image can be signaled, in particular optically signaled by means of a suitably embodied display unit. Depending on the determined pixel values, further pixel values to be signaled can be determined. The ortho-image may represent a two-dimensional image or a three-dimensional scene. The image material may include a color and / or a two-dimensional texture and / or a spatial model, which characterizes an object and its material properties, light sources and the position and viewing direction of a viewer.

Die vorgegebene Klimazone kann ein Eisklima und/oder ein Tundrenklima und/oder ein boreales Klima und/oder warmgemäßigtes Klima und/oder subtropisches Klima und/oder tropisches Klima repräsentieren. Das vorgegebene Klima kann ein tropisches Regenwaldklima und/oder Savannenklima und/oder Steppenklima und/oder Wüstenklima und/oder Etesienklima und/oder feuchtgemäßigtes Klima und/oder sinisches Klima und/oder feuchtkontinentales Klima und/oder transsibirisches Klima und/oder sommertrockenes Kaltklima und/oder Tundrenklima und/oder Eisklima repräsentieren. Die Ökozone kann eine polare und subpolare Zone und/oder boreale Zone und/oder feuchte Mittelbreiten und/oder trockene Mittelbreiten und/oder mediterrane Ökozone und/oder laurale Ökozone, und/oder trockene Tropen und/oder wechselfeuchte Tropen und/oder immerfeuchte Tropen repräsentieren.The predetermined climate zone may represent an ice climate and / or a tundra climate and / or a boreal climate and / or warm climate and / or subtropical climate and / or tropical climate. The predetermined climate can be a tropical rainforest climate and / or savanna climate and / or steppe climate and / or desert climate and / or Etesienklima and / or humid climate and / or Sinian climate and / or wet continental climate and / or trans-Siberian climate and / or summer-cold climate and / or or Tundrenklima and / or ice climate. The eco zone may represent a polar and subpolar zone and / or boreal zone and / or wet center widths and / or dry center widths and / or mediterranean ecozone and / or laurel ecozone, and / or dry tropics and / or intermittent tropics and / or humid tropics ,

Die vorgegebene Landfläche ist vorzugsweise eine vorgegebene Landfläche der Erdoberfläche, die durch ihre Topografie charakterisiert ist. Die Topografie repräsentiert die natürliche Erdoberfläche mit ihren Höhen, Tiefen, Unregelmäßigkeiten und Formen. Topografie im Sinne der Kartografie beinhaltet neben dem Gelände auch die mit dem Gelände fest verbundenen Oberflächenobjekte. Jeder Gitterknoten repräsentiert einen vorgegebenen Ausschnitt der vorgegebenen Landfläche.The predetermined land area is preferably a given land area of the earth's surface characterized by its topography. The topography represents the natural surface of the earth with its heights, depths, irregularities and shapes. Topography in the sense of cartography, in addition to the terrain, also includes the surface objects firmly connected to the terrain. Each grid node represents a given section of the given land area.

Die Menge an Vegetationstypen kann hierbei sowohl verschiedene Pflanzenarten als auch verschiedene Grund- und/oder Bodenbeschaffenheiten umfassen, zum Beispiel Sand, eine Teerfläche, Gestein, Kies, Erde und Wasser sowie verschiedene Objektbeschaffenheiten wie zum Beispiel Dachziegel, Mauern und Holzelemente.The amount of vegetation types may include both different plant species as well as different ground and / or soil conditions, for example sand, a tar surface, rocks, gravel, soil and water as well as various object textures such as roof tiles, walls and wood elements.

Eine Ermittlung des künstlichen Orthobildes kann vorteilhafterweise mit geringer Rechenkapazität erfolgen und somit sehr schnell erfolgen. Das Ermitteln des künstlichen Orthobildes kann somit während einer Laufzeit, beispielsweise während einer aktuellen Betriebsphase einer Navigationseinrichtung, erfolgen und damit in Verbindung mit einer aktuellen Kartendarstellung der Navigationseinrichtung.A determination of the artificial Ortho image can advantageously be done with low computing capacity and thus be done very quickly. The determination of the artificial ortho-image can thus take place during a running time, for example during a current operating phase of a navigation device, and thus in conjunction with a current map display of the navigation device.

Das Ermitteln des künstlichen Orthobildes während einer Laufzeit ermöglicht ferner, dass ein Speicherbedarf gering gehalten werden kann. Ein Abspeichern von realen Orthofotos, die bei Bedarf aus dem Speicher ausgelesen werden können, benötigt ein Vielfaches an Speicherplatz, im Vergleich zu den Daten, die bereitgestellt werden müssen für die Ermittlung des künstlichen Orthobildes.The determination of the artificial ortho-image during a runtime further enables a memory requirement to be kept low. Storing real orthophotos that can be read out of memory as needed takes up a lot of storage space compared to the data that must be provided for the determination of the artificial ortho-image.

Vorteilhafterweise kann das künstliche Orthobild sehr einfach verknüpft werden mit einer digitalen Karte, zum Beispiel einer Straßenkarte, da die digitale Karte eine Datenbasis nutzen kann, die auf Knoten basiert, denen geografische Koordinaten zugeordnet sind. Eine korrekte, konsistente Überlagerung der digitalen Karte und des künstlichen Orthobildes ist daher sehr einfach möglich.Advantageously, the artificial ortho-image can be very easily linked to a digital map, for example a road map, since the digital map can use a database based on nodes to which geographic coordinates are assigned. A correct, consistent overlay of the digital map and the artificial Ortho image is therefore very easy.

Vorteilhafterweise kann ein Auflösungsvermögen des künstlichen Orthobildes bedarfsweise angepasst werden. Hierbei wird unter Auflösungsvermögen die Fähigkeit eines Bildes verstanden, bestimmte kleinste Strukturen noch wiedergeben zu können. Bei digitalen Bildern bietet die Menge der Bildpunkte pro Flächeneinheit eine Orientierung für das Auflösungsvermögen. Bei realen Orthofotos ist das Auflösungsvermögen beschränkt durch das optische Auflösungsvermögen eines Aufnahmegerätes, das das Orthofoto erfasst hat.Advantageously, a resolution of the artificial Ortho image can be adjusted as needed. Here, resolution is the ability of an image to be able to reproduce certain smallest structures. For digital images, the amount of pixels per unit area provides an orientation for the resolution. In real orthophotos, the resolution is limited by the optical resolution of a recording device that has captured the orthophoto.

Das künstliche Orthobild hat ferner den Vorteil, dass keine Störeinflüsse, wie zum Beispiel Wolken und/oder Schatten, in dem Bild vorhanden sind. Vorteilhafterweise können jedoch weitere Elemente nach Bedarf dem Orthobild hinzugefügt werden, so dass eine realistische Darstellung möglich ist.The artificial ortho-image also has the advantage that no disturbing influences, such as clouds and / or shadows, are present in the image. Advantageously, however, further elements can be added as needed to the ortho-image, so that a realistic representation is possible.

Das Erfassen von realen Orthofotos ist sehr aufwendig. Eine Bereitstellung von realen Orthofotos für ein Navigationssystem eines Fahrzeugs kann daher sehr teuer sein. Das jeweilige reale Orthofoto ist statisch. Dies bedeutet, dass wenn eine tageszeitabhängige oder jahreszeitabhängige Darstellung erfolgen soll für ein bestimmtes Gebiet, zum Beispiel in Deutschland, müssen mehrere reale Orthofotos für ein und dasselbe Gebiet erfasst und bereitgestellt werden. Das künstliche Orthobild hat den Vorteil, dass es flexibel angepasst werden kann an aktuelle Randbedingungen, zum Beispiel an eine tageszeitabhängige Sonneneinstrahlung und/oder eine jahreszeitabhängige Vegetation in einem jeweiligen Gebiet. Vorteilhafterweise kann das jeweilige künstliche Orthobild dynamisch aktualisiert und/oder angepasst werden an Nutzerinteressen und/oder an eine aktuelle Situation im Umfeld des dargestellten Gebiets. Hierbei können sowohl temporäre Einflüsse als auch permanente Einflüsse berücksichtigt werden.Capturing real orthophotos is very expensive. Providing real orthophotos for a navigation system of a vehicle can therefore be very expensive. The respective real orthophoto is static. This means that if a time-dependent or season-dependent presentation is to be made for a particular area, for example in Germany, several real orthophotos for one and the same area must be recorded and provided. The artificial ortho-image has the advantage that it can be adapted flexibly to current boundary conditions, for example to a daytime-dependent solar irradiation and / or a season-dependent vegetation in a respective area. Advantageously, the respective artificial ortho-image can be dynamically updated and / or adapted to user interests and / or to a current situation in the environment of the represented area. Here, both temporary influences and permanent influences can be taken into account.

Ferner können die Orthobilder, die für verschiedene vorgegebene Landflächen ermittelt werden, für die jeweiligen Landflächen derart ermittelt werden, dass die jeweiligen Orthobilder ein einheitliches Erscheinungsbild aufweisen. Ferner kann das Erscheinungsbild einfach und flexibel verändert und/oder angepasst werden.Further, the ortho images obtained for various predetermined land areas can be determined for the respective land areas such that the respective ortho images have a uniform appearance. Furthermore, the appearance can be easily and flexibly changed and / or adapted.

Die erforderlichen Daten zur Ermittlung des Vegetationstyps können in vorgegebenen Datenbanken gespeichert sein und von dort bei Bedarf abgerufen werden. Es kann insbesondere auf Daten zurückgegriffen werden, die bereits heute einer Vielzahl von Nutzern, zum überwiegenden Teil kostenlos, zur Verfügung gestellt werden.The required data for determining the vegetation type can be stored in predetermined databases and retrieved from there as needed. In particular, data can be used that are already made available to a large number of users, for the most part free of charge.

Das künstliche Orthobild kann genutzt werden für eine Objekterkennung. Zum Beispiel können Gebiete erkannt werden, bei denen zu erwarten ist, dass in diesen Gebieten Schnee liegt. Abhängig von dieser Information kann mittels einer geeignet ausgebildeten Navigationseinrichtung eine Route zur Umfahrung dieses Gebiets ermittelt werden. Die Navigationseinrichtung kann beispielsweise eine Route ermitteln, die einen mautpflichtigen Tunnel nutzt anstatt einer Route über einen Bergpass.The artificial ortho-image can be used for object recognition. For example, areas can be identified where snow is expected to be located in these areas. Depending on this information, a route for bypassing this area can be determined by means of a suitably designed navigation device. The navigation device can determine, for example, a route that uses a toll tunnel instead of a route over a mountain pass.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden die Gitterknoten derart ermittelt, dass der jeweilige Gitterknoten ein Zentrum einer Voronoi-Region repräsentiert. Vorteilhafterweise ermöglicht dies ein sehr einfaches Ermitteln eines geeigneten Knotengitternetzes für die vorgegebene Landfläche. Das Knotengitternetz repräsentiert somit ein Voronoi-Diagramm für die vorgegebene Landfläche.In an advantageous embodiment, the grid nodes are determined such that the respective grid node represents a center of a Voronoi region. Advantageously, this allows a very simple determination of a suitable node grid for the given land area. The node grid thus represents a Voronoi diagram for the given land area.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird für den jeweiligen Gitterknoten eine Antreffwahrscheinlichkeit für zumindest einen Vegetationstypen der Menge ermittelt abhängig von dem zumindest einen Knotenattribut des jeweiligen Gitterknotens. Des Weiteren wird der Vegetationstyp des Gitterknotens der zumindest einen Vegetationsschicht ermittelt abhängig von den für den Gitterknoten ermittelten Antreffwahrscheinlichkeiten des zumindest einen Vegetationstypen. Dies kann vorteilhafterweise einen Beitrag leisten dazu, dass der Vegetationstyp sehr zuverlässig und somit ein künstliches Orthobild ermittelt werden kann, das die Realität sehr gut abbildet.In a further advantageous embodiment, an impact probability for at least one vegetation type of the set is determined for the respective grid node depending on the at least one node attribute of the respective grid node. Furthermore, the vegetation type of the grid node of the at least one vegetation layer is determined as a function of the probabilities of the at least one vegetation type determined for the grid node. This can advantageously contribute to the fact that the type of vegetation can be determined very reliably and thus an artificial ortho-image that maps the reality very well.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird für den jeweiligen Gitterknoten für zumindest eine vorgegebene Bildsyntheseschicht ein Darstellungselement aus einer vorgegebenen Menge an Darstellungselementen ermittelt abhängig von dem zumindest einen Knotenattribut und/oder einer vorgegebenen Darstellungsgröße. Die Bildpunktwerte werden für den zumindest einen Teil der Bildpunkte des Orthobildes ermittelt abhängig von dem ermittelten Darstellungselement, wobei die Darstellungselemente der Menge jeweils ein vorgegebenes weiteres Bildmaterial repräsentieren. Vorteilhafterweise kann dies einen Beitrag leisten, dass das künstliche Orthobild tatsächliche Gegebenheiten sehr realistisch abbildet. Es können weitere Bildverarbeitungsschichten eingeführt und somit weitere Informationen hinzugefügt werden. Das Einführen weiterer Bildverarbeitungsschichten ermöglicht beispielsweise Beschattungen zu berücksichtigen und/oder eine Schneebedeckung. Die Darstellungsgröße kann beispielsweise eine Tageszeit und/oder eine Jahreszeit und/oder eine vorgegebene Betrachtungsperspektive und/oder eine Lichtfarbe und/oder eine Lichtintensität und/oder eine Lichteinstrahlungsrichtung umfassen.In a further advantageous embodiment, for the respective grid node for at least one predetermined image synthesis layer, a display element is determined from a predefined set of presentation elements, depending on the at least one node attribute and / or a predetermined presentation size. The pixel values are determined for the at least one part of the pixels of the ortho image as a function of the determined presentation element, wherein the presentation elements of the set each represent a predetermined further image material. Advantageously, this can make a contribution that the artificial ortho-image depicts actual conditions very realistically. Additional image processing layers can be introduced and thus additional information added. The introduction of further image processing layers allows, for example Shading to take into account and / or a snow cover. The representation variable may include, for example, a time of day and / or a season and / or a predetermined viewing perspective and / or a light color and / or a light intensity and / or a light irradiation direction.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden abhängig von zumindest einer vorgegebenen ersten Regel Austauschknoten in dem Knotengitternetz ermittelt und jeweils zumindest eines der Knotenattribute des jeweils ermittelten Austauschknotens durch zumindest ein vorgegebenes Austauschknotenattribut ersetzt. Vorteilhafterweise ermöglicht dies für Gebiete, für die keine und/oder falsche Daten vorliegen bezüglich des Klimas und/oder der Klimazone und/oder der Ökozone und/oder der Landnutzung und/oder des Höhenbereichs, Ersatzdaten zur Verfügung zu stellen, so dass diese Gebiete in dem künstlichen Orthobild zumindest näherungsweise abgebildet werden können. Ferner ermöglicht dies, eine Flächennutzung für Gebiete derart zu ändern, dass ein natürlicher Bildeindruck für einen Betrachter des Orthobildes entsteht. Hierbei kann eine Auswahl des Gebietes, dessen Flächennutzung geändert wird, zufällig ausgewählt werden. Die Änderung kann sowohl eine andere Art von Flächennutzung umfassen, also auch eine detailliertere Beschreibung der Flächennutzung. Dies ermöglicht beispielsweise, ein Gebiet mit einer größeren Waldfläche derart zu ändern, dass das Gebiet auch Waldlichtungen aufweist.In a further advantageous embodiment, depending on at least one predetermined first rule, exchange nodes are determined in the node grid and in each case at least one of the node attributes of the respectively determined exchange node is replaced by at least one predetermined exchange node attribute. Advantageously, this makes it possible to provide replacement data for areas for which no data and / or incorrect data are available with regard to the climate and / or the climatic zone and / or the ecozone and / or the land use and / or the altitude range, so that these areas in the artificial ortho-image can be at least approximately imaged. Furthermore, this makes it possible to change a land use for areas such that a natural image impression is created for a viewer of the ortho-image. Here, a selection of the area whose land use is changed can be selected at random. The change may include both a different type of land use, including a more detailed description of land use. This makes it possible, for example, to change an area with a larger forest area in such a way that the area also has forest clearings.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden abhängig von zumindest einer vorgegebenen zweiten Regel die Austauschknoten in dem Knotengitternetz ermittelt und der ermittelte Vegetationstyp beziehungsweise das ermittelte Darstellungselement wird durch einen vorgegebenen weiteren Vegetationstyp beziehungsweise durch ein vorgegebenes weiteres Darstellungselement ersetzt. Dies hat den Vorteil, dass die Ersatzdaten sehr einfach zur Verfügung gestellt werden können.In a further advantageous embodiment, depending on at least one predetermined second rule, the replacement nodes in the node grid are determined and the determined vegetation type or the determined display element is replaced by a predetermined further vegetation type or by a predetermined further presentation element. This has the advantage that the replacement data can be made very easy.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind jedem Gitterknoten vorgegebene Bildpunkte zugeordnet und abhängig von zumindest einer vorgegebenen dritten Regel werden die Austauschknoten in dem Knotengitternetz ermittelt und die ermittelten Bildpunktwerte für die Bildpunkte des Gitterknotens durch weitere vorgegebene Austauschbildpunktwerte ersetzt. Dies hat den Vorteil, dass die Austauschknoten sehr einfach ermittelt werden können und die Ersatzdaten sehr einfach zur Verfügung gestellt werden können.In a further advantageous embodiment, predetermined grid points are assigned to each grid node and, depending on at least one predetermined third rule, the replacement nodes are determined in the node grid and the determined pixel values for the pixels of the grid node are replaced by further predetermined exchange pixel values. This has the advantage that the exchange nodes can be determined very easily and the replacement data can be made very easily available.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert.Embodiments of the invention are explained below with reference to the schematic drawings.

Es zeigen:Show it:

1 ein Ausführungsbeispiel eines erweiterten Navigationssystems, 1 an embodiment of an extended navigation system,

2 eine beispielhafte initiale Anordnung eines Knotengitternetzes, 2 an exemplary initial arrangement of a node grid,

3 ein Ausführungsbeispiel eines Vegetationsmodells, 3 an embodiment of a vegetation model,

4 eine beispielhafte Umsetzung des Vegetationsmodells in ein Bildsynthesemodell, 4 an exemplary conversion of the vegetation model into an image synthesis model,

5 eine beispielhafte Anordnung von Darstellungselementen in einer der Bildsyntheseschichten und 5 an exemplary arrangement of presentation elements in one of the image synthesis layers and

6a bis 6c ein Beispiel für das Ermitteln von Austauschknoten. 6a to 6c an example of determining exchange nodes.

Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Elements of the same construction or function are provided across the figures with the same reference numerals.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erweiterten Navigationssystems 10. Das erweiterte Navigationssystem 10 kann beispielsweise in einem Fahrzeug angeordnet sein und als Fahrzeugnavigationssystem ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass das erweiterte Navigationssystem 10 als mobiles Personennavigationssystem ausgebildet ist. Das erweiterte Navigationssystem 10 umfasst beispielsweise eine Navigationseinheit 20 mit einer Positionsermittlungseinheit 30, einer Routenermittlungseinheit 40 und einer zentralen Steuereinheit 50. 1 shows an embodiment of an extended navigation system 10 , The advanced navigation system 10 For example, it can be arranged in a vehicle and designed as a vehicle navigation system. Alternatively or additionally, it is also possible that the advanced navigation system 10 is designed as a mobile passenger navigation system. The advanced navigation system 10 includes, for example, a navigation unit 20 with a position determination unit 30 , a route determination unit 40 and a central control unit 50 ,

Ferner umfasst das erweiterte Navigationssystem 10 beispielsweise eine Bedieneinheit 70, eine Ausgabeeinheit 80, eine Datenbank 90, eine Kommunikationsschnittstelle 95 und eine Vorrichtung 100 zum Ermitteln eines Orthobildes.Furthermore, the extended navigation system includes 10 For example, a control unit 70 , an output unit 80 , a database 90 , a communication interface 95 and a device 100 for determining an ortho-image.

Die Positionsermittlungseinheit 30 der Navigationseinheit 20 ist beispielsweise ausgebildet, eine aktuelle Position des Fahrzeugs zu ermitteln. Die Positionsermittlungseinheit 30 kann einen Global Positioning System-Empfänger (GPS-Empfänger) umfassen und/oder Positionsermittlungssensoreinrichtungen. Die Routenermittlungseinheit 40 kann ausgebildet sein, abhängig von einer aktuellen Position des Fahrzeugs und/oder einem vorgegebenen Ausgangsort und einem vorgegebenen Zielort, eine Fahrtroute zu ermitteln abhängig von vorgegebenen Kartendaten.The position determination unit 30 the navigation unit 20 For example, it is designed to determine a current position of the vehicle. The position determination unit 30 may include a Global Positioning System (GPS) receiver and / or position detection sensor devices. The route determination unit 40 may be formed, depending on a current position of the vehicle and / or a predetermined starting location and a predetermined destination, to determine a route depending on predetermined map data.

Die zentrale Steuereinheit 50 kann ausgebildet sein, vorgegebene Programme der Navigationseinheit 20 auszuführen. Die Positionsermittlungseinheit 30, die Routenermittlungseinheit 40 und die zentrale Steuereinheit 50 sind beispielsweise über einen Datenbus 60 der Navigationseinheit 20 signaltechnisch gekoppelt.The central control unit 50 can be formed, predetermined programs of the navigation unit 20 perform. The position determination unit 30 , the route determination unit 40 and the central control unit 50 are about one, for example bus 60 the navigation unit 20 signal-technically coupled.

Die Navigationseinheit 20 ist hierzu beispielsweise signaltechnisch gekoppelt mit der Datenbank 90. Die Datenbank 90 ist beispielsweise ausgebildet, die Kartendaten zu speichern.The navigation unit 20 For this purpose, for example, it is signal-wise coupled with the database 90 , Database 90 For example, it is designed to store the map data.

Ferner ist die Navigationseinheit 20 signaltechnisch gekoppelt mit der Bedieneinheit 70. Mittels der Bedieneinheit 70 kann ein Benutzer des Navigationssystems 10 beispielsweise bestimmte Funktionen der Navigationseinheit 20 auswählen und damit zur Ausführung durch die Navigationseinheit 20 bringen.Further, the navigation unit 20 signal-technically coupled with the operating unit 70 , By means of the control unit 70 can be a user of the navigation system 10 for example, certain functions of the navigation unit 20 select and thus for execution by the navigation unit 20 bring.

Die Navigationseinheit 20 ist beispielsweise signaltechnisch gekoppelt mit der Ausgabeeinheit 80. Die Ausgabeeinheit 80 kann beispielsweise eine optische und/oder akustische und/oder haptische Ausgabeeinrichtung umfassen, zum Beispiel ein Display und/oder einen Lautsprecher.The navigation unit 20 is for example signal-coupled with the output unit 80 , The output unit 80 For example, it can comprise an optical and / or acoustic and / or haptic output device, for example a display and / or a loudspeaker.

Die Navigationseinheit 20 ist beispielsweise signaltechnisch gekoppelt mit der Kommunikationsschnittstelle 95, die beispielsweise eine Luftschnittstelle aufweist. Dies ermöglicht, dass die Navigationseinheit 20 beispielsweise Daten von einer externen Datenbank empfangen kann.The navigation unit 20 is for example signal-coupled with the communication interface 95 which has, for example, an air interface. This allows the navigation unit 20 For example, receive data from an external database.

Die Vorrichtung 100 zum Ermitteln des Orthobildes kann signaltechnisch gekoppelt sein mit der Bedieneinheit 70. Insbesondere kann die Vorrichtung 100 mit der Bedieneinheit 70 derart signaltechnisch gekoppelt sein, dass abhängig von vorgegebenen Bedienbetätigungen der Bedieneinheit 70 durch den Benutzer beispielsweise ein Erscheinungsbild des künstlichen Orthobildes und/oder eine Größe und/oder ein Gebiet für das künstliche Orthobild vorgegeben werden kann.The device 100 for determining the ortho image can be signal-technically coupled to the control unit 70 , In particular, the device can 100 with the operating unit 70 be signal-technically coupled such that depends on predetermined operating operations of the operating unit 70 For example, an appearance of the artificial ortho-image and / or a size and / or an area for the artificial ortho-image can be predetermined by the user.

Die Vorrichtung 100 ist beispielsweise signaltechnisch gekoppelt mit der Ausgabeeinheit 80. Die Vorrichtung 100 kann ausgebildet sein, die Ausgabeeinheit 80 derart anzusteuern, dass das ermittelte Orthobild mittels der Ausgabeeinheit 80, insbesondere mittels der optischen Ausgabeeinrichtung, signalisiert wird.The device 100 is for example signal-coupled with the output unit 80 , The device 100 may be formed, the output unit 80 to control such that the determined ortho-image by means of the output unit 80 , in particular by means of the optical output device, is signaled.

Die Vorrichtung 100 ist beispielsweise signaltechnisch gekoppelt mit der Kommunikationsschnittstelle 95. Dies ermöglicht, dass die Vorrichtung 100 beispielsweise Daten von vorgegebenen externen Datenbanken herunterladen kann.The device 100 is for example signal-coupled with the communication interface 95 , This allows the device 100 for example, download data from predetermined external databases.

Ferner kann die Vorrichtung 100 signaltechnisch gekoppelt sein mit der Datenbank 90 und somit ausgebildet sein, auf die in der Datenbank 90 gespeicherten Kartendaten zuzugreifen.Furthermore, the device 100 be technically coupled with the database 90 and thus be trained on those in the database 90 to access stored map data.

Die Vorrichtung 100 ist ausgebildet, ein künstliches Orthobild zu ermitteln mit einer vorgegebenen Anzahl von Bildpunkten. Hierbei wird ein Knotengitternetz N ermittelt für eine vorgegebene Landfläche, wobei jedem Gitterknoten K des Knotengitternetzes N geografische Koordinaten zugeordnet sind und zumindest ein Knotenattribut, das repräsentativ ist für ein vorgegebenes Klima und/oder für eine vorgegebene Klimazone und/oder eine vorgegebene Ökozone und/oder für eine vorgegebene Landnutzung und/oder für einen vorgegebenen Höhenbereich.The device 100 is designed to determine an artificial ortho-image with a predetermined number of pixels. In this case, a node grid N is determined for a given land area, wherein each grid node K of the node grid network N geographic coordinates are assigned and at least one node attribute that is representative of a given climate and / or for a given climate zone and / or a predetermined eco zone and / or for a given land use and / or for a given altitude range.

2 zeigt ein Beispiel für solch ein Knotengitternetz N. 2 zeigt eine initiale Anordnung, die beispielsweise ein reguläres Dreiecksgitter umfasst. Alternativ ist möglich, dass das Knotengitternetz ein Pixelgitter umfasst. Das Gitter kann eine beliebige Form aufweisen. Jeder Gitterknoten K repräsentiert einen vorgegebenen Ausschnitt der vorgegebenen Landfläche. Dem jeweiligen Gitterknoten K können verschiedenste Informationen zugeordnet werden, die beispielsweise aus verschiedenen vorgegebenen Datenbanken ausgelesen werden können. Die Datenbanken können externe Datenbanken, insbesondere fahrzeugexterne Datenbanken umfassen, als auch die Datenbank 90 des Navigationssystems 10. Den jeweiligen Gitterknoten K können zusätzlich oder alternativ weitere Knotenattribute zugeordnet werden, die beispielsweise repräsentativ sind für eine Flächenausrichtung und/oder einer Bodenbedeckung und/oder eine Steigung des Geländes und/oder für Größen, die dynamische Einflüsse charakterisieren. Einem der Gitterknoten K können beispielsweise die spezifischen Knotenattribute Wald, in Höhe 1500 und in Klimazone Tundra zugeordnet sein. 2 shows an example of such a node grid N. 2 shows an initial arrangement comprising, for example, a regular triangular grid. Alternatively, it is possible that the node grid comprises a pixel grid. The grid may have any shape. Each grid node K represents a given section of the given land area. The respective grid node K can be assigned a wide variety of information that can be read, for example, from various predetermined databases. The databases may include external databases, in particular off-board databases, as well as the database 90 of the navigation system 10 , The respective grid node K may additionally or alternatively be assigned further node attributes which are representative, for example, of a surface orientation and / or a ground cover and / or a slope of the terrain and / or of variables which characterize dynamic influences. One of the grid nodes K can be assigned, for example, the specific node attributes forest, in altitude 1500 and in climate zone Tundra.

Die Vorrichtung 100 kann beispielsweise auch ausgebildet sein, die Gitterknoten K derart zu ermitteln, dass der jeweilige Gitterknoten K ein Zentrum einer Voronoi-Region repräsentiert.The device 100 For example, it may also be designed to determine the grating nodes K in such a way that the respective grating node K represents a center of a Voronoi region.

Die Vorrichtung 100 ist ferner ausgebildet, für den jeweiligen Gitterknoten K für zumindest eine vorgegebene Vegetationsschicht einen Vegetationstyp aus einer vorgegebenen Menge an Vegetationstypen zu ermitteln abhängig von dem zumindest einen Knotenattribut. Insbesondere kann die Vorrichtung 100 ausgebildet sein, ein Vegetationsmodell zu ermitteln für die jeweiligen Gitterknoten K.The device 100 Furthermore, it is configured to determine a vegetation type from a predefined set of vegetation types for the respective grid node K for at least one predefined vegetation layer, depending on the at least one node attribute. In particular, the device can 100 be formed to determine a vegetation model for the respective grid node K.

3 zeigt beispielhaft solch ein Vegetationsmodell. Das Vegetationsmodell umfasst eine vorgegebene Anzahl von Vegetationsschichten. Beispielsweise kann das Vegetationsmodell eine erste Vegetationsschicht L1 umfassen, die repräsentativ ist für eine Bodenschicht. Alternativ oder zusätzlich kann das Vegetationsmodell eine zweite Vegetationsschicht L2 umfassen, die repräsentativ ist für eine Kraut- und/oder Strauchschicht. Alternativ oder zusätzlich kann das Vegetationsmodell eine dritte Vegetationsschicht L4 umfassen, die repräsentativ ist für eine Baumschicht. 3 exemplifies such a vegetation model. The vegetation model includes a predetermined number of vegetation layers. For example, the vegetation model may include a first vegetation layer L1 that is representative of a soil layer. Alternatively or additionally, the vegetation model may comprise a second vegetation layer L2, which is representative of a herb and / or shrub layer. Alternatively or additionally, the vegetation model may include a third vegetation layer L4 that is representative of a tree layer.

Der Vegetationstyp für den jeweiligen Gitterknoten K kann beispielsweise für zumindest eine der Vegetationsschichten des Vegetationsmodells ermittelt werden abhängig einer Höhe und/oder einem Höhenbereich, einem Gefälle, einer Flächennutzung und/oder einem Klima, die dem jeweiligen Gitterknoten K zugeordnet sind.The vegetation type for the respective grid node K can be determined, for example, for at least one of the vegetation layers of the vegetation model depending on a height and / or a height range, a gradient, a land use and / or a climate, which are assigned to the respective grid node K.

Das Vegetationsmodell nutzt für die Charakterisierung des jeweiligen Gitterknotens K beispielsweise eine semantische Beschreibung. Vorzugsweise umfasst das Vegetationsmodell zumindest die erste Vegetationsschicht, die die Bodenschicht repräsentiert. Die Vegetationstypen der zweiten Vegetationsschicht können beispielsweise auch von der ersten Vegetationsschicht abhängen.For example, the vegetation model uses a semantic description for the characterization of the respective grid node K. Preferably, the vegetation model comprises at least the first vegetation layer, which represents the soil layer. For example, the vegetation types of the second vegetation layer may also depend on the first vegetation layer.

Die Vorrichtung 100 kann beispielsweise ausgebildet sein, für den jeweiligen Gitterknoten K eine Antreffwahrscheinlichkeit für zumindest einen Vegetationstypen der Menge zu ermitteln abhängig von dem zumindest einen Knotenattribut des jeweiligen Gitterknotens K sowie den Vegetationstyp des Gitterknotens K der zumindest einen Vegetationsschicht zu ermitteln abhängig von der für den Gitterknoten K ermittelten Antreffwahrscheinlichkeit des zumindest einen Vegetationstypen.The device 100 For example, it may be configured to determine for the respective grid node K an encounter probability for at least one vegetation type of the set depending on the at least one node attribute of the respective grid node K as well as the vegetation type of the grid node K of the at least one vegetation layer depending on the grid node K determined Hit probability of the at least one type of vegetation.

Beispielsweise kann für den Gitterknoten K jeweils ein Kennzahlenwert für die Vegetationstypen der zumindest einen Vegetationsschicht ermittelt werden. Der Kennzahlenwert ist beispielsweise repräsentativ für eine Antreffwahrscheinlichkeit des jeweiligen Vegetationstyps in dem vorgegebenen Ausschnitt der Landfläche, den der Gitterknoten K repräsentiert. Beispielsweise kann für einen ersten Vegetationstyp, der zum Beispiel einen Buchenbaum repräsentiert, der Kennzahlenwert ermittelt werden abhängig von einer Wahrscheinlichkeit für ein Vorkommen eines Buchenbaums in einer bestimmten Höhe und/oder in einem bestimmten Klimazone und/oder in einem Gelände mit einem vorgegebenen Gefälle und/oder bei einer bestimmten Bodenbedeckung. Ferner kann der Kennzahlenwert für einen zweiten Vegetationstyp, der einen Fichtenbaum repräsentiert, für den gleichen Gitterknoten K ermittelt werden. Der Vegetationstyp, welcher den größeren Kennzahlenwert aufweist, kann beispielsweise als der Vegetationstyp für die zumindest eine Vegetationsschicht des Gitterknotens K ausgewählt werden.For example, for the grid node K, a respective characteristic value for the vegetation types of the at least one vegetation layer can be determined. The characteristic value is, for example, representative of an impact probability of the respective vegetation type in the given section of the land area which the grid node K represents. For example, for a first vegetation type representing, for example, a beech tree, the key figure value may be determined depending on a probability of occurrence of a beech tree at a certain altitude and / or in a particular climatic zone and / or terrain with a given grade and / or or at a certain land cover. Furthermore, the characteristic value for a second vegetation type, which represents a spruce tree, for the same grid node K can be determined. The type of vegetation which has the larger characteristic value can, for example, be selected as the vegetation type for the at least one vegetation layer of the lattice node K.

Die Vorrichtung 100 ist ausgebildet, Bildpunktwerte für zumindest einen Teil der Bildpunkte des Orthobildes zu ermitteln abhängig von den ermittelten Vegetationstypen der Gitterknoten K, wobei den Vegetationstypen der Menge jeweils ein vorgegebenes Bildmaterial zugeordnet ist, das geeignet ist, den jeweiligen Vegetationstyp bildhaft abzubilden.The device 100 is configured to determine pixel values for at least a part of the pixels of the ortho image depending on the determined vegetation types of the grid nodes K, wherein the vegetation types of the set are each assigned a predetermined image material that is suitable to image the respective vegetation type.

Hierzu kann das Vegetationsmodell beispielsweise zunächst umgesetzt und/oder erweitert werden zu einem Bildsynthesemodell. Hierzu kann die Vorrichtung 100 ausgebildet sein, ein Bildsynthesemodell zu ermitteln. Das Bildsynthesemodell kann auch als Rendering-Modell bezeichnet werden. 4 zeigt beispielhaft eine Umsetzung von dem Vegetationsmodell in das Bildsynthesemodell. Das Bildsynthesemodell kann beispielsweise umfassen: eine erste Bildsyntheseschicht S1, die beispielsweise Umrandungen repräsentiert, und/oder eine zweite Bildsyntheseschicht S2, die repräsentativ ist für eine transformierte Bodenschicht, und/oder eine dritte Bildsyntheseschicht S3, die repräsentativ ist für eine transformierte Kraut- und/oder Strauchschicht, und/oder eine vierte Bildsyntheseschicht S4, die repräsentativ ist für eine Schattenschicht, und/oder eine fünfte Bildsyntheseschicht S5, die repräsentativ ist für eine transformierte Baumschicht, und/oder eine sechste Bildsyntheseschicht S6, die repräsentativ ist für eine Schneeschicht.For this purpose, the vegetation model, for example, first implemented and / or expanded to a picture synthesis model. For this purpose, the device 100 be formed to determine a picture synthesis model. The image synthesis model can also be called a rendering model. 4 shows an example of a conversion of the vegetation model in the image synthesis model. The image synthesis model can comprise, for example: a first image synthesis layer S1, which represents, for example, borders, and / or a second image synthesis layer S2, which is representative of a transformed soil layer, and / or a third image synthesis layer S3, which is representative of a transformed herb and / or or shrub layer, and / or a fourth image synthesis layer S4 representative of a shadow layer and / or a fifth image synthesis layer S5 representative of a transformed tree layer and / or a sixth image synthesis layer S6 representative of a snow layer.

Die jeweilige Vegetationsschicht des Vegetationsmodells kann einer oder mehreren Bildsyntheseschichten zugeordnet sein. Vorzugsweise ist die Zahl der Bildsyntheseschichten des Bildsynthesemodells größer als die Zahl der Vegetationsschichten des Vegetationsmodells. Die Vorrichtung 100 kann daher ausgebildet sein, für den jeweiligen Gitterknoten K für zumindest eine vorgegebene Bildsyntheseschicht ein Darstellungselement D aus einer vorgegebenen Menge an Darstellungselementen zu ermitteln abhängig von dem zumindest einen Knotenattribut und/oder einer vorgegebenen Darstellungsgröße. Die Vorrichtung 100 kann in diesem Zusammenhang ausgebildet sein, die Bildpunktwerte für den zumindest einen Teil der Bildpunkte des Orthobildes zu ermitteln abhängig von dem ermittelten Darstellungselement D für die zumindest eine vorgegebene Bildsyntheseschicht, wobei die Darstellungselemente der Menge jeweils ein vorgegebenes weiteres Bildmaterial repräsentieren. Das Einführen weiterer Schichten ermöglicht, Beschattungen zu berücksichtigen und/oder eine Schneebedeckung und/oder eine Bewölkung. Die Darstellungsgröße kann beispielsweise eine Tageszeit und/oder eine Jahreszeit und/oder eine vorgegebene Betrachtungsperspektive und/oder eine Lichtfarbe und/oder eine Lichtintensität und/oder eine Lichteinstrahlungsrichtung umfassen.The respective vegetation layer of the vegetation model can be assigned to one or more image synthesis layers. Preferably, the number of image synthesis layers of the image synthesis model is greater than the number of vegetation layers of the vegetation model. The device 100 Therefore, it may be configured to determine a display element D from a predefined set of display elements for the respective grid node K for at least one predefined image synthesis layer, depending on the at least one node attribute and / or a predefined display variable. The device 100 In this context, it may be configured to determine the pixel values for the at least one part of the pixels of the ortho image as a function of the determined display element D for the at least one predefined image synthesis layer, wherein the display elements of the set each represent a predefined further image material. The introduction of further layers makes it possible to take into account shading and / or snow cover and / or cloud cover. The representation variable may include, for example, a time of day and / or a season and / or a predetermined viewing perspective and / or a light color and / or a light intensity and / or a light irradiation direction.

Ferner kann die Vorrichtung 100 ausgebildet sein, die für die jeweilige Vegetationsschicht ermittelten Vegetationstypen in korrespondierende Darstellungselemente D für die zu der Vegetationsschicht korrespondierende Bildsyntheseschicht zu transformieren. Die Transformation kann hierbei beispielsweise eine Umsetzung der semantischen Charakterisierung des Vegetationstyps in eine grafische, insbesondere computergrafische, Darstellung des Vegetationstyps umfassen. So kann beispielsweise das Darstellungselement D der dritten Bildsyntheseschicht S3 eines der Gitterknoten K zum Beispiel das Bildmaterial repräsentieren, das diesem Gitterknoten K für die erste Vegetationsschicht L1 zugeordnet ist. Das Bildmaterial, kann beispielsweise eine farbige Textur (im Sinne der Computergrafik), eine Größe und eine Orientierung beziehungsweise eine Verdrehung umfassen. Das Darstellungselement D der vierten Bildsyntheseschicht S4 eines der Gitterknoten K repräsentiert beispielsweise ein weiteres Bildmaterial, das geeignet ist, Schatteneffekte zu erzeugen.Furthermore, the device 100 be formed to transform the vegetation types determined for the respective vegetation layer into corresponding display elements D for the image synthesis layer corresponding to the vegetation layer. The transformation can be done here For example, an implementation of the semantic characterization of the vegetation type in a graphical, in particular computer graphics, representation of the vegetation type include. Thus, for example, the display element D of the third image synthesis layer S3 of one of the grid nodes K can represent, for example, the image material associated with this grid node K for the first vegetation layer L1. The image material, for example, may include a colored texture (in the sense of computer graphics), a size and an orientation or a twist. The display element D of the fourth image synthesis layer S4 of one of the grid nodes K represents, for example, another image material that is suitable for generating shadow effects.

Sowohl das Vegetationsmodell wie auch das Bildsynthesemodell können für jeden Gitterknoten K unterschiedlich vorgegeben werden. Insbesondere kann das Vegetationsmodell und/oder das Bildsynthesemodell für Gitterknoten K, die unterschiedlichen geografischen Regionen zugeordnet sind, unterschiedlich vorgegeben werden.Both the vegetation model and the image synthesis model can be specified differently for each grid node K. In particular, the vegetation model and / or the image synthesis model for grid nodes K assigned to different geographical regions can be specified differently.

Die Bildsynthese kann in Echtzeit erfolgen. Hierzu kann die Vorrichtung 100 beispielsweise zwei parallele Recheneinheiten aufweisen.The image synthesis can be done in real time. For this purpose, the device 100 For example, have two parallel processing units.

5 zeigt eine beispielhafte Anordnung von Darstellungselementen D einer der Bildsyntheseschichten. Das jeweilige Darstellungselement D, das je einem der Gitterknoten K zugeordnet ist, kann hierbei einen vorgegebenen Ausschnitt des Orthobildes repräsentieren. Der jeweilige Ausschnitt kann beispielsweise ein Quadrat mit einer vorgegebenen Größe umfassen. Die Darstellungselemente D der jeweiligen Bildsyntheseschicht können überlappend angeordnet sein. Eine Ausrichtung und Anordnung der Darstellungselemente D in der jeweiligen Bildsyntheseschicht können gleichmäßig oder unterschiedlich erfolgen. 5 shows an exemplary arrangement of display elements D of one of the image synthesis layers. The respective display element D, which is assigned to one of the grating nodes K, can in this case represent a predetermined section of the ortho image. The respective section may, for example, comprise a square of a predetermined size. The presentation elements D of the respective image synthesis layer can be arranged overlapping. Alignment and arrangement of the display elements D in the respective image synthesis layer can be uniform or different.

Abhängig von den jeweiligen Darstellungselementen D der jeweiligen Bildsyntheseschichten des Gitterknotens K wird ein resultierendes Darstellungselement für den jeweiligen Gitterknoten K ermittelt. Dies kann beispielsweise abhängig von einem Rendering-Algorithmus erfolgen.Depending on the respective presentation elements D of the respective image synthesis layers of the grid node K, a resulting representation element for the respective grid node K is determined. This can be done, for example, depending on a rendering algorithm.

Ferner kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung 100 ausgebildet ist, abhängig von zumindest einer vorgegebenen ersten Regel Austauschknoten in dem Knotengitternetz N zu ermitteln und jeweils zumindest eines der Knotenattribute des jeweils ermittelten Austauschknotens durch zumindest ein vorgegebenes Austauschknotenattribut zu ersetzen.Furthermore, it can be provided that the device 100 is formed, depending on at least one predetermined first rule exchange nodes in the node grid N to determine and replace at least one of the node attributes of each determined exchange node by at least one predetermined exchange node attribute.

Die 6a bis 6c veranschaulichen solch einen Austausch. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein Knotensuchmuster KS (siehe 6b) vorgegeben wird mit einer vorgegebenen Anzahl von Knoten und mit jeweils einem oder mehreren vorgegebenen Knotenattributen. Dieses Knotensuchmuster KS wird verglichen mit vorgegebenen Gitternetzausschnitten eines Ausgangsknotengitternetzes (siehe 6a). Abhängig von einem Vergleichsergebnis des Knotensuchmusters KS mit dem jeweiligen Gitternetzausschnitt wird dem Gitternetzausschritt ein Knotenersetzungsmuster KE (siehe 6c) zugeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung 100 ausgebildet ist, abhängig von zumindest einer vorgegebenen zweiten Regel die Austauschknoten in dem Knotengitternetz N zu ermitteln und den ermittelten Vegetationstyp beziehungsweise das ermittelte Darstellungselement D durch einen vorgegebenen weiteren Vegetationstyp beziehungsweise durch ein vorgegebenes weiteres Darstellungselement zu ersetzen.The 6a to 6c illustrate such an exchange. For example, it may be provided that a node search pattern KS (see 6b ) is given with a predetermined number of nodes and with one or more predetermined node attributes. This node search pattern KS is compared with predetermined grid network sections of an output node grid (see 6a ). Depending on a comparison result of the node search pattern KS with the respective grid section, the grid network exit is replaced by a node replacement pattern KE (see 6c ). Alternatively or additionally, it may be provided that the device 100 is formed, depending on at least one predetermined second rule to determine the exchange nodes in the node grid N and to replace the determined vegetation type or the determined display element D by a predetermined additional vegetation type or by a predetermined additional display element.

Alternativ oder ergänzend kann ferner vorgesehen sein, dass jedem Gitterknoten K vorgegebene Bildpunkte zugeordnet sind und die Vorrichtung 100 ausgebildet ist, abhängig von zumindest einer vorgegebenen dritten Regel die Austauschknoten in dem Knotengitternetz N zu ermitteln und die ermittelten Bildpunktwerte für die Bildpunkte des Gitterknotens K durch weitere vorgegebene Austauschbildpunktwerte zu ersetzen.Alternatively or additionally, provision may be made for each grid node K to be assigned predetermined pixels and the device 100 is formed, depending on at least one predetermined third rule to determine the exchange nodes in the node grid N and to replace the determined pixel values for the pixels of the grid node K by further predetermined exchange pixel values.

Durch die vorgegebenen Regeln können beispielsweise Beziehungen zwischen den Gitterknoten K modelliert werden. Es können beispielsweise die Eingangsdaten geändert werden und zum Beispiel ein Weg zischen zwei Äckern modelliert werden. Die Regeln können derart vorgegeben werden, dass Inkonsistenzen vermieden werden können, zum Beispiel, dass ein See niemals an einem Steilhang liegt.For example, relations between the grid nodes K can be modeled by the given rules. For example, the input data can be changed and, for example, a path between two fields can be modeled. The rules can be set in such a way that inconsistencies can be avoided, for example that a lake never lies on a steep slope.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
erweitertes Navigationssystemextended navigation system
2020
Navigationseinheitnavigation unit
3030
PositionsermittlungseinheitPosition determining unit
4040
RoutenermittlungseinheitRoute determination unit
5050
zentrale Steuereinheitcentral control unit
6060
Datenbusbus
7070
Bedieneinheitoperating unit
8080
Ausgabeeinheitoutput unit
9090
DatenbankDatabase
9595
KommunikationsschnittstelleCommunication Interface
100100
Vorrichtung zum Ermitteln eines OrthobildesDevice for determining an ortho-image
DD
Darstellungselementpresentation element
KK
Gitterknotengrid nodes
KEKE
KnotenersetzungsmusterNode substitution patterns
KSKS
KnotensuchmusterNode search patterns
L1L1
erste Vegetationsschichtfirst vegetation layer
L2L2
zweite Vegetationsschichtsecond layer of vegetation
L3L3
dritte Vegetationsschichtthird vegetation layer
NN
KnotengitternetzNode grid
S1S1
erste Bildsyntheseschichtfirst image synthesis layer
S2S2
zweite Bildsyntheseschichtsecond image synthesis layer
S3S3
dritte Bildsyntheseschichtthird image synthesis layer
S4S4
vierte Bildsyntheseschichtfourth image synthesis layer
S5S5
fünfte Bildsyntheseschichtfifth image synthesis layer
S6S6
sechster Bildsyntheseschichtsixth image synthesis layer

Claims (8)

Verfahren zum Ermitteln eines künstlichen Orthobildes mit einer vorgegebenen Anzahl von Bildpunkten, bei dem – ein Knotengitternetz (N) ermittelt wird für eine vorgegebene Landfläche, wobei jedem Gitterknoten (K) des Knotengitternetzes (N) geografische Koordinaten und zumindest ein Knotenattribut zugeordnet sind, das repräsentativ ist für ein vorgegebenes Klima und/oder für eine vorgegebene Klimazone und/oder eine vorgegebene Ökozone und/oder für eine vorgegebene Landnutzung und/oder für einen vorgegebenen Höhenbereich, – für den jeweiligen Gitterknoten (K) für zumindest eine vorgegebene Vegetationsschicht ein Vegetationstyp aus einer vorgegebenen Menge an Vegetationstypen ermittelt wird abhängig von dem zumindest einen Knotenattribut, und – Bildpunktwerte für zumindest einen Teil der Bildpunkte des Orthobildes ermittelt werden abhängig von den ermittelten Vegetationstypen der Gitterknoten (K), wobei den Vegetationstypen der Menge jeweils ein vorgegebenes Bildmaterial zugeordnet ist, das geeignet ist, den jeweiligen Vegetationstyp bildhaft abzubilden.Method for determining an artificial ortho-image having a predetermined number of pixels, in which A node grid (N) is determined for a given land area, wherein each grid node (K) of the node grid (N) is associated with geographical coordinates and at least one node attribute that is representative of a given climate and / or climate zone and / or a predetermined eco-zone and / or for a given land use and / or for a given altitude range, - For the respective grid node (K) for at least one predetermined vegetation layer, a vegetation type from a predetermined amount of vegetation types is determined depending on the at least one node attribute, and Depending on the determined vegetation types, the grid nodes (K) are assigned pixel values for at least a part of the pixels, wherein the vegetation types of the set are each assigned a predefined image material which is suitable for picturing the respective vegetation type. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Gitterknoten (K) derart ermittelt werden, dass der jeweilige Gitterknoten (K) ein Zentrum einer Voronoi-Region repräsentiert.The method of claim 1, wherein the grid nodes (K) are determined such that the respective grid node (K) represents a center of a Voronoi region. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem – für den jeweiligen Gitterknoten (K) eine Antreffwahrscheinlichkeit für zumindest einen Vegetationstypen der Menge ermittelt wird abhängig von dem zumindest einen Knotenattribut des jeweiligen Gitterknotens (K) und – der Vegetationstyp des Gitterknotens (K) der zumindest einen Vegetationsschicht ermittelt wird abhängig von der für den Gitterknoten (K) ermittelten Antreffwahrscheinlichkeit des zumindest einen Vegetationstypen.Method according to claim 1 or 2, in which - For the respective grid node (K) an Antreffwahrscheinlichkeit for at least one vegetation types of the set is determined depending on the at least one node attribute of the respective grid node (K) and - The vegetation type of the grid node (K) of the at least one vegetation layer is determined depending on the determined for the grid node (K) Antreffwahrscheinlichkeit the at least one vegetation types. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem – für den jeweiligen Gitterknoten (K) für zumindest eine vorgegebene Bildsyntheseschicht ein Darstellungselement (D) aus einer vorgegebenen Menge an Darstellungselementen ermittelt wird abhängig von dem zumindest einen Knotenattribut und/oder einer vorgegebenen Darstellungsgröße und – die Bildpunktwerte für den zumindest einen Teil der Bildpunkte des Orthobildes ermittelt werden abhängig von dem ermittelten Darstellungselement (D), wobei die Darstellungselemente der Menge jeweils ein vorgegebenes weiteres Bildmaterial repräsentieren.Method according to one of the preceding claims, in which - For each grating node (K) for at least one predetermined image synthesis layer, a display element (D) is determined from a predetermined set of display elements depends on the at least one node attribute and / or a predetermined representation size and - The pixel values for the at least a part of the pixels of the ortho image are determined depending on the determined display element (D), wherein the display elements of the set each represent a predetermined additional image material. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem abhängig von zumindest einer vorgegebenen ersten Regel Austauschknoten in dem Knotengitternetz (N) ermittelt werden und jeweils zumindest eines der Knotenattribute des jeweils ermittelten Austauschknotens durch zumindest ein vorgegebenes Austauschknotenattribut ersetzt wird.Method according to one of the preceding claims, in which exchange nodes in the node grid network (N) are determined as a function of at least one predetermined first rule and in each case at least one of the node attributes of the respectively determined exchange node is replaced by at least one predetermined exchange node attribute. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem abhängig von zumindest einer vorgegebenen zweiten Regel die Austauschknoten in dem Knotengitternetz (N) ermittelt werden und der ermittelte Vegetationstyp beziehungsweise das ermittelte Darstellungselement (D) durch einen vorgegebenen weiteren Vegetationstyp beziehungsweise durch ein vorgegebenes weiteres Darstellungselement ersetzt wird.Method according to one of the preceding claims, in which, depending on at least one predetermined second rule, the replacement nodes in the node grid (N) are determined and the determined vegetation type or the determined display element (D) is replaced by a predetermined further vegetation type or by a predetermined further presentation element , Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem jedem Gitterknoten (K) vorgegebene Bildpunkte zugeordnet sind und abhängig von zumindest einer vorgegebenen dritten Regel die Austauschknoten in dem Knotengitternetz (N) ermittelt werden und die ermittelten Bildpunktwerte für die Bildpunkte des Gitterknotens (K) durch weitere vorgegebene Austauschbildpunktwerte ersetzt werden.Method according to one of the preceding claims, in which each grid node (K) is assigned predetermined pixels and, depending on at least one predetermined third rule, the exchange nodes in the node grid (N) are determined and the determined pixel values for the pixels of the grid node (K) by further predetermined exchange pixel values are replaced. Vorrichtung (100) zum Ermitteln eines künstlichen Orthobildes, die geeignet ausgebildet ist, ein Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7 auszuführen.Contraption ( 100 ) for determining an artificial ortho-image, which is adapted to carry out a method according to claims 1 to 7.
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